JP5859038B2 - Torque distribution control method for four-wheel steering vehicle - Google Patents
Torque distribution control method for four-wheel steering vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP5859038B2 JP5859038B2 JP2014022799A JP2014022799A JP5859038B2 JP 5859038 B2 JP5859038 B2 JP 5859038B2 JP 2014022799 A JP2014022799 A JP 2014022799A JP 2014022799 A JP2014022799 A JP 2014022799A JP 5859038 B2 JP5859038 B2 JP 5859038B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- control authority
- determining
- detecting
- steering angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 46
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/119—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of all-wheel-driveline means, e.g. transfer gears or clutches for dividing torque between front and rear axle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/12—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of differentials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/12—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of differentials
- B60W10/14—Central differentials for dividing torque between front and rear axles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/02—Control of vehicle driving stability
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/02—Control of vehicle driving stability
- B60W30/045—Improving turning performance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/10—Longitudinal speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/12—Lateral speed
- B60W2520/125—Lateral acceleration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/28—Wheel speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
- B60W2540/18—Steering angle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2556/00—Input parameters relating to data
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/20—Steering systems
- B60W2710/207—Steering angle of wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2720/40—Torque distribution
- B60W2720/406—Torque distribution between left and right wheel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Description
本発明は、四輪操舵車両、詳しくは、四輪操舵コントローラおよび全輪駆動コントローラを備える車両に関する。四輪操舵コントローラは、複数の後輪の舵角の制御を容易にし、全輪駆動コントローラは、複数の後輪間でのトルクの分配の制御を容易にする。 The present invention relates to a four-wheel steering vehicle, and more particularly to a vehicle including a four-wheel steering controller and an all-wheel drive controller. The four-wheel steering controller facilitates control of the steering angle of the plurality of rear wheels, and the all-wheel drive controller facilitates control of torque distribution among the plurality of rear wheels.
従来の四輪操舵車両は、操舵可能な前輪および操舵可能な後輪を備えている。操舵可能な後輪は駆動され、操舵可能な後輪へ提供されるトルクは、トラクション、操作性、および安定性の制御を容易にするように変化することができる。 A conventional four-wheel steering vehicle includes a steerable front wheel and a steerable rear wheel. The steerable rear wheel is driven and the torque provided to the steerable rear wheel can be varied to facilitate control of traction, operability, and stability.
2つの後輪が同時に操舵および駆動される場合、道路に対するトラクションおよび安定性を失いやすくなり、不安定な制御/または制御の喪失を引き起こしやすくなる可能性がある。 If the two rear wheels are steered and driven at the same time, it is likely to lose traction and stability to the road, which can easily cause unstable control / or loss of control.
一実施形態によれば、車両の操舵可能な複数の後輪へのトルクの分配を制御する方法は、操舵可能な複数の後輪のうちの少なくとも1つについて後輪舵角を検出するステップと、後輪舵角を第1のコントローラから第2のコントローラへと伝送するステップとを含む。第1のコントローラは、操舵可能な複数の後輪の操舵を容易にするように構成され、第2のコントローラは、操舵可能な複数の後輪におけるトルクの分配を容易にするように構成されている。本方法は、第1の車両状態を検出するステップと、第2のコントローラにおいて、後輪舵角および第1の車両状態に少なくとも部分的に基づいて重み付け後舵角値を決定することと、重み付け後舵角値に応じて操舵可能な複数の後輪を制御することとを実行するステップと、を更に含む。 According to one embodiment, a method for controlling distribution of torque to a plurality of steerable rear wheels of a vehicle includes detecting a rear wheel steering angle for at least one of the plurality of steerable rear wheels; Transmitting the rear wheel steering angle from the first controller to the second controller. The first controller is configured to facilitate steering of the plurality of steerable rear wheels, and the second controller is configured to facilitate torque distribution on the plurality of steerable rear wheels. Yes. The method includes detecting a first vehicle condition, determining a weighted steering angle value based at least in part on the rear wheel steering angle and the first vehicle condition in a second controller, and weighting And controlling a plurality of steerable rear wheels according to the rear steering angle value.
別の実施形態によれば、車両の操舵可能な複数の後輪へのトルクの分配を制御する方法は、操舵可能な複数の後輪のうちの少なくとも1つについて後輪舵角を検出するステップと、第1の車両状態を検出するステップとを含む。更に本方法は、後輪舵角および前記第1の車両状態に少なくとも部分的に基づいて、重み付け後舵角値を決定するステップと、重み付け後舵角値に少なくとも部分的に基づいて、第1のコントローラの第1の制御権限を決定するステップとを含む。第1のコントローラは、操舵可能な複数の後輪の操舵を容易にするように構成されている。更に本方法は、重み付け後舵角値に少なくとも部分的に基づいて、第2のコントローラの第2の制御権限を決定するステップを更に含む。第2のコントローラは、操舵可能な複数の後輪におけるトルクの分配を容易にするように構成されている。更に本方法は、重み付け後舵角値の変化に応じて第1の制御権限および前記第2の制御権限の各々を変化させるステップと、第1の制御権限および第2の制御権限に応じて操舵可能な複数の後輪の操舵およびトルクの分配を制御するステップとを含む。 According to another embodiment, a method for controlling the distribution of torque to a plurality of steerable rear wheels of a vehicle detects a rear wheel steering angle for at least one of the plurality of steerable rear wheels. And detecting a first vehicle state. The method further includes determining a weighted steering angle value based at least in part on the rear wheel steering angle and the first vehicle state, and based at least in part on the weighted steering angle value. Determining a first control authority of the controller of the first. The first controller is configured to facilitate steering of a plurality of steerable rear wheels. The method further includes determining a second control authority of the second controller based at least in part on the weighted steering angle value. The second controller is configured to facilitate torque distribution in the plurality of steerable rear wheels. The method further includes the steps of changing each of the first control authority and the second control authority in accordance with a change in the weighted steering angle value, and steering in accordance with the first control authority and the second control authority. Controlling possible rear wheel steering and torque distribution.
更に別の実施形態によれば、車両の操舵可能な複数の後輪へのトルクの分配を制御する方法は、第1のコントローラの第1の制御権限を決定するステップと、第2のコントローラの第2の制御権限を決定するステップとを含む。前記第1のコントローラは、操舵可能な複数の後輪の操舵を容易にするように構成され、第2のコントローラは、操舵可能な複数の後輪におけるトルクの分配を容易にするように構成されている。更に本方法は、第1の制御権限および前記第2の制御権限の各々を同時かつ互いに反比例するように変化させるステップと、第1の制御権限および第2の制御権限に応じて操舵可能な複数の後輪の操舵およびトルクの分配を制御するステップとを含む。 According to yet another embodiment, a method for controlling the distribution of torque to a plurality of steerable rear wheels of a vehicle includes determining a first control authority of a first controller; Determining a second control authority. The first controller is configured to facilitate steering of a plurality of steerable rear wheels, and the second controller is configured to facilitate torque distribution on the plurality of steerable rear wheels. ing. The method further includes a step of changing each of the first control authority and the second control authority simultaneously and inversely proportional to each other, and a plurality of steerable units according to the first control authority and the second control authority. Controlling rear wheel steering and torque distribution.
種々の実施形態は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面に関して、よりよく理解されるであろう。 The various embodiments will be better understood with regard to the following description, appended claims, and accompanying drawings.
以下で、いくつかの実施形態を、図1〜図8の図に関連して詳しく説明する。図において、類似の番号は、すべての図において同じまたは対応する構成要素を指し示している。一実施形態による車両20は、図1に示されるような自動車を含むことができ、あるいは例えばレクリエーショナルビークルまたはユーティリティビークルなどのさまざまな他の適切な車両の任意のいずれかを含むことができる。図1に示されるように、車両20は、車枠26に対して回転可能に支持された前輪22および後輪24を備えることができる。車両20の前輪22および後輪24は、車両20が四輪操舵(4WS)車両(例えば、全輪操舵(AWS)車両)を含むように操舵可能な車輪を含むことができる。
In the following, some embodiments will be described in detail in connection with the diagrams of FIGS. In the figures, like numerals indicate the same or corresponding components in all figures. The
図1に示されるとおり、車両20は、車両20を操縦すべく前後輪22、24の操舵を容易にすることができるハンドル28を備えることができる。前後輪22、24を、ハンドル28の操作に応答した前後輪22、24の操舵を容易にする前後それぞれの操舵アセンブリに組み合わせることができる。一実施形態においては、前輪の操舵アセンブリは、ハンドル28に機械的に連結されたラックアンドピニオン機構を備えることができる。そのような実施形態においては、ハンドル28を時計方向または反時計方向に回転させることによってラックアンドピニオン機構を機械的に動かし、前輪22を右方向および左方向にそれぞれ操舵することができる。
As shown in FIG. 1, the
図2に示されるように、前輪22の操舵時に、後輪24を前輪22と同相に操舵する(例えば、破線で示されているように前輪22と同じ方向に操舵する)ことができ、あるいは前輪22と逆相に操舵する(例えば、実線で示されているように前輪22と反対の方向に操舵する)ことができる。後輪24を前輪22と逆相に操舵すると、車両20は、前輪22だけの操舵によって可能になるよりも更に小さい旋回半径で旋回することができる。後輪24を前輪22と同相に操舵すると、車両20の不安定および/またはトラクションの喪失を生じにくくすることができ、前輪22だけの操舵の場合と比べて被るヨーを小さくすることができる。
As shown in FIG. 2, when the
一実施形態においては、前輪22と同相または逆相での後輪24の操舵は、車両20の速度に依存する。例えば、車両20が低速(例えば、約30KPH未満)で走行しているとき、後輪24を前輪22と逆相に操舵することができる。車両20が約30KPH超などの高速で走行しているとき、後輪24を前輪22と同相に操舵することができる。
In one embodiment, the steering of the
別の実施形態においては、後輪24の操舵を車両20の速度に応じて選択的に無効にすることができる。例えば、車両20が約30KPH超などの比較的高い速度で走行しているとき、車両20が二輪操舵車両として働くように後輪24の操舵を無効にすることができる。
In another embodiment, the steering of the
後輪24の舵角(例えば、後舵角)の全体としての大きさは、後輪24が前輪22に対して同相または逆相のどちらで操舵されるかに依存することができる。例えば、後輪24が前輪22と逆相に操舵される場合には、後舵角の大きさが前輪22の全体としての舵角(例えば、前舵角)の大きさと実質的に同様になるように、前後輪22、24を同時に操舵することができる。後輪24が前輪22と同相に操舵される場合には、後舵角の大きさが前舵角の大きさよりも実質的に小さくなるように、後輪24を前輪22ほどには操舵しなくてもよい。
The overall size of the
図3に示されるとおり、車両20は、後輪24を操舵するための電子操舵アクチュエータ30の動作を容易にする4WSコントローラ32を備えることができる。電子操舵アクチュエータ30の各々は、後輪24のうちの1つにそれぞれ関連づけてよく、動力による後輪24の個別の操舵を容易にすることができる。ハンドル28が車両20を操縦すべく回転させられるとき、4WSコントローラ32は、(例えば、低速における後輪の逆相での操舵によって)車両の機動性を向上させ、(例えば、高速における後輪の同相での操舵によって)車両の旋回安定性を向上させ、横滑りの抑制に寄与し、さらには/あるいは(例えば、ヨー共振周波数および減衰特性の向上を通じて)車両の過渡の操舵応答特性を向上させるやり方で、後輪24の操舵を制御するように電子操舵アクチュエータ30を動作させることができる。後輪24の特定の舵角は、ハンドル28の位置、ならびにスロットル位置、車速、ヨーレート、または適切な後舵角の選択にとって有効でありうる他の状態など、種々の車両の状態に依存することができる。一実施形態においては、各々の電子操舵アクチュエータ30を別個独立に動作させることができ、後輪24の各々の舵角を、後輪24に効果的なアッカーマン角度をもたらすように個別に選択することができる。あるいは、後輪24を、1つ以上のアクチュエータによって一緒に操舵することができる。
As shown in FIG. 3, the
4WSコントローラ32を、ドライブバイワイヤの構成または種々の適切な選択肢としての構成のうちの任意のいずれかにて、電子操舵アクチュエータ30に電気的に接続することができる。4WSコントローラ32は、エンジン制御ユニット(ECU)、駆動系制御モジュール(PCM)、エンジン制御モジュール(ECM)、または種々の他の適切な選択肢としての車両コントローラの任意のいずれかを備えることができることを、理解できるであろう。
The
一実施形態においては、電子操舵アクチュエータ30は、直線式のサーボモータを備えることができる。直線式のサーボモータの各々は、それぞれの後輪24のステアリングナックルに連結された可動のプランジャを備えることができる。可動のプランジャは、それぞれのステアリングナックルをキングピン軸を中心にして枢動させて後輪24の操舵を容易にするために、選択的かつ個別に動作できる。電子操舵アクチュエータ30は、後輪の操舵の電子制御を容易にする種々の適切な代案の構成のうちの任意のいずれかを備えることができることを、理解できるであろう。また、前後輪の操舵アセンブリは、車両の車輪の機械式または電気式での操舵を容易にする種々の適切な代案の構成のうちの任意のいずれかにて構成できることを、理解できるであろう。
In one embodiment, the
図3に示されるように、種々の制御システムおよび制御部品の間の通信を容易にするコントロールエリアネットワーク(CAN)バス33に4WSコントローラ32を接続することができる。4WSコントローラ32は、適切な後舵角の選択を容易にするために、種々の適切なデータソースからの車両のデータをデータソースから間接的(例えば、CANバス33を介する)または直接的に収集することができる。例えば、ハンドル位置検出器35をCANバス33に接続し、CANバス33を介して4WSコントローラ32へとハンドル位置データをもたらすことができる。一実施形態においては、ハンドル位置検出器35は、ハンドル28に組み合わせられた(例えば、ステアリングコラムに取り付けられた)ポテンショメータを備えることができる。ハンドル28が動かされるとき、ポテンショメータの抵抗が変化し、ハンドル28の位置を知らせる。別の実施形態においては、ハンドル位置検出器35は、エンコーダを備えることができる。他の実施形態においては、ハンドル位置検出器35は、ハンドル28の位置の検出を容易にする種々の適切な代案の電気または電気機械装置のうちの任意のいずれかであってよい。
As shown in FIG. 3, a
再び図3を参照すると、左前輪速度センサ34、右前輪速度センサ36、左後輪速度センサ38、および右後輪速度センサ40をCANバス33に接続することができる。4WSコントローラ32は、各々の車輪の速度センサ34、36、38、40から車輪の速度データを収集し、この速度データを処理して車両20の全体としての速度を割り出すことができる。一実施形態においては、各々の車輪の速度センサ34、36、38、40は、それぞれの前後輪22、24に隣接して配置され、車輪から直接的または間接的に速度データを集めるように構成されたホール効果式のセンサを備えることができる。他の実施形態においては、車輪の速度センサ34、36、38、40は、例えば前輪または後輪の車軸(例えば、図2)、トランスミッション、トランスファアセンブリ、および/またはエンジンに組み合わせられ、速度データを間接的に取得することができるセンサなど、種々の適切な速度センサ機構のうちの任意のいずれかであってよい。以上に加え、あるいは以上に代えて、4WSコントローラ32は、速度計、GPS出力、CANバス33からの他のデータ、または種々の他の適切な車速検出機構の任意のいずれかから車両の速度を割り出すことができることを、理解できるであろう。
Referring again to FIG. 3, the left front
再び図3を参照すると、4WSコントローラ32がCANバス33を介して4WSコントローラ32へとヨーレートデータを提供できるようにヨーレートセンサ42をCANバス33に接続することができる。一実施形態においては、ヨーレートセンサ42は、垂直軸を中心とする角速度を測定するジャイロスコープセンサ(例えば、圧電式またはマイクロ機械式)を備えることができるが、他の実施形態においては、車両のヨーレートの検出を容易にする種々の他の適切な機構のうちの任意のいずれかを備えることができる。
Referring again to FIG. 3, the
車両の種々の適切な個々の状態のいずれかまたはそれらの組み合わせに従って後輪の舵角を制御できることは理解できるであろう。一実施形態においては、後輪操舵システムの過渡応答をヨー共振周波数および懸架システムの減衰特性に応じて変化させるように4WSコントローラ32を構成することができる。
It will be appreciated that the steering angle of the rear wheels can be controlled according to any of various suitable individual conditions of the vehicle or combinations thereof. In one embodiment, the
図2に示されるように、車両20は、前後のドライブシャフト50、52に作用可能に連結されたトランスミッション48を含む駆動系46を備えることができる。前後の各々のドライブシャフト50、52を前後のそれぞれの差動装置54、56に連結することができる。前後の差動装置54、56および前後輪22、24を前後の各組の車軸58、60によって一体に接続することができる。エンジン(図1に示されている62)は、トランスミッション48に接続されるとともに、前輪22のうちの少なくとも1つおよび/または後輪24のうちの少なくとも1つの駆動を容易にするためにトランスミッション48に動力を提供することができる。トランスミッション48は、種々の速度での車両20の動作を容易にするために、複数のギアのうちの1つにて動作可能であってよい。
As shown in FIG. 2, the
トラクション、操作性、および/または安定性を向上させるべく前後輪22、24の間でトルクを選択的に分配するように前後の差動装置54、56を構成することができる。例えば、前輪22または後輪24のいずれかが滑る場合に、滑っている車輪へのトルクを減らし、滑っていない車輪へと分配し直すことができる。一実施形態においては、前後の差動装置54、56は、差動制限式の差動装置を備えることができる。そのような実施形態においては、前後の各々の差動装置54、56は、前後の車軸58、60の各々に組み合わせることができる電磁クラッチを備えることができる。電磁クラッチを選択的かつ別個独立に動作させ、前後輪22、24の間のトルクの分配を変化させることができる。種々の他の適切な代案の可変式の差動装置のうちの任意のいずれかを設けることができることを、理解できるであろう。
The front and
図3に示されるように、車両20は、前後の各々の差動装置54、56に接続されており前後輪22、24の間のトルクの分配を容易にすべく前後の差動装置54、56の動作を制御するように構成された全輪駆動(AWD)コントローラ68を備えることができる。例えば、車両20が道路に対するトラクションを失い始め、さらには/あるいは横滑りを被り始める場合に、AWDコントローラ68は、トラクションの喪失を軽減し、さらには/あるいは横方向の不安定を軽減するように、前輪22および/または後輪24の間のトルクの分配を変化させることができる。AWDコントローラ68は、エンジン制御ユニット(ECU)、駆動系制御モジュール(PCM)、エンジン制御モジュール(ECM)、または種々の他の適切な選択肢としての車両コントローラの任意のいずれかを備えることができる。AWDコントローラ68は、(例えば、ハンドル位置検出器35からの)舵角の入力、スロットル位置の入力、車速、および/または車両の加速度などといった種々の車両の状態のいずれかに応答して前後輪22、24の間にトルクを分配することができる。
As shown in FIG. 3, the
図3に示されるとおり、AWDコントローラ68をCANバス33に接続することができる。車両20の動作時に、4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68は、4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68による後輪24の制御を協調させるために、CANバス33を介して互いに通信することができる。例えば、車両20の旋回時に、4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68は、旋回の全体にわたって車両20を効率的に動作させるように適切な量の後舵角およびトルクを提供することができる。このやり方で4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68の動作を協調させることによって、車両20の全体としての安定性および性能を向上させることが可能である。
As shown in FIG. 3, the
車両20の動作時に、4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68のうちの一方は、後輪24の動作を効果的に制御するために他方よりも大きい権限(例えば、制御権限)を有することができる。一方のコントローラが他方のコントローラに対して上回る権限は、どちらのコントローラが(例えば、後輪の横方向および縦方向の力の相互作用に鑑みて)車両20の動作を向上させるためにより効果的であるかによって、決定される。例えば、車両20の後輪の力、横応答特性、および性能が、トルクの分配を通じてより良好に制御される場合(例えば、車両20が高速で旋回している場合や、他の非線形または限界付近の動作の際)、後輪24を動作させるためにAWDコントローラ68に4WSコントローラ32を上回る制御権限を与えることができる。反対に、車両20の後輪の力、横応答特性、および性能が、後輪の操舵を通じてより効果的に制御される場合(例えば、車両20がタイヤの動作の線形範囲内で旋回している場合や、スロットルが絞られており、あるいはスロットルが閉じられている状況)、後輪24を動作させるために4WSコントローラ32にAWDコントローラ68を上回る制御権限を与えることができる。
During operation of the
4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68の制御権限を、同時に変化させることができ、互いに反比例させることができる。例えば、AWDコントローラ68の制御権限が高められる場合に、AWDコントローラ68が後輪24に対してより大きな制御を行えることが可能になるために、4WSコントローラ32の制御権限を減らすことができる。このやり方で4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68のそれぞれの制御権限を変化させることによって、4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68の協調動作を保証でき、一部の伝統的な構成においてみられるような後輪24の制御の競合を、回避することができる。
The control authority of the
例えば、伝統的な車両の4WSシステムは、後輪の操舵を制御し、AWDシステムと併せて実施されている。各々のシステムは互いに別個独立に設計および制御され、4WSシステムおよびAWDシステムの並列動作は考慮されていない。一方のシステムだけが(後輪へのトルクの分配または後輪の操舵の促進のいずれかに)有効である場合、他方のシステムは休止状態を保つことができる。しかしながら、4WSシステムおよびAWDシステムが同時に作動する場合、各々のシステムが後輪について完全な制御を行使しようと試みる可能性がある(すなわち、非協調の制御権限)。車両の旋回時に、AWSシステムは、後輪の操舵を考慮せずに、(例えば、タイヤの縦方向および横方向の力の相互作用、タイヤの全体としての力の飽和、および/または利用可能な旋回力の減少に起因して)後輪の特定の角度に対して不適切な量のトルクを後輪に加えてしまうかもしれない。そのようなトルクの量により、後輪が道路に対するトラクションを失う結果となり、車両の全体としての応答、安定性、および性能に悪影響が及ぶ可能性がある。これは、4WSシステムおよびAWDシステムがどちらもフィードフォワード制御システムである場合に、とくに問題となりうる。対照的に、この実施形態においては、4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68は、車両20の全体としての安定性および動作性能を向上させ、矛盾の機会を減らすように、それぞれの制御権限を協調させることができる。
For example, the traditional vehicle 4WS system controls steering of the rear wheels and is implemented in conjunction with the AWD system. Each system is designed and controlled independently of each other and does not take into account the parallel operation of 4WS and AWD systems. If only one system is active (either in distributing torque to the rear wheels or facilitating steering of the rear wheels), the other system can remain dormant. However, if the 4WS system and the AWD system operate simultaneously, each system may attempt to exercise full control over the rear wheels (ie, uncoordinated control authority). When turning a vehicle, the AWS system does not consider rear wheel steering (e.g., tire longitudinal and lateral force interaction, tire overall force saturation, and / or available). An inappropriate amount of torque may be applied to the rear wheel for a particular angle of the rear wheel (due to the reduced turning force). Such an amount of torque can result in the rear wheels losing traction on the road, which can adversely affect the overall response, stability, and performance of the vehicle. This can be a particular problem when both the 4WS system and the AWD system are feedforward control systems. In contrast, in this embodiment, the
一実施形態においては、4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68の制御権限は、少なくとも部分的に、重み付け後舵角値δrtに依存することができる。重み付け後舵角値δrtは、下記の式に基づくことができる。
δroおよびδriは、それぞれ外側および内側後舵角であり、KvoおよびKviは、それぞれ外輪および内輪速度に基づく倍率係数である。最初に後輪24の各々を(旋回の方向に応じて)内輪または外輪のどちらかとして特定することによって重み付け後舵角値δrtを計算することができる。例えば、左旋回においては、左の車輪が内輪であることができ、右旋回においては、右の車輪が内輪である。旋回の方向は、横加速度センサ70(図3)、ハンドル位置検出器35、CANバス33、または種々の適切な代案のデータソースのいずれかから割り出すことができる。一実施形態においては、横加速度センサ70は加速度計を備えることができるが、他の実施形態においては、横加速度センサ70は、車両の横加速度の検出を容易にする種々の他の適切な構成のうちの任意のいずれかを備えることができる。ひとたび外側および内側後輪が特定されると、AWDコントローラ68は、外輪および内輪速度に基づく倍率係数KvoおよびKviを決定することができる。
δro and δri are the outer and inner rear steering angles, respectively, and Kvo and Kvi are magnification factors based on the outer wheel and inner wheel speeds, respectively. By first identifying each of the
外輪速度に基づく倍率係数Kvoは、内輪速度に基づく倍率係数Kviよりも大きくてよく、結果として、外側後舵角が重み付け後舵角値δrtに対してより大きな影響を持つことができる。外輪および内輪速度に基づく倍率係数Kvo、Kviは、少なくとも部分的に、車両の速度に依存することができる。車両の速度が増すとき、各々の速度に基づく倍率係数Kvo、Kviを増やすことができる。一実施形態においては、外輪速度に基づく倍率係数Kvoは、車両の速度が第1の閾値速度値を下回る場合に第1の値に保たれ、車両の速度が第2の閾値速度値を上回る場合に第2の値に保たれる。内輪速度に基づく倍率係数Kviは、車両の速度が第1の閾値速度値を下回る場合に第3の値に保たれ、車両の速度が第2の閾値速度値を上回る場合に第4の値に保られる。第1の値は、第3の値よりも大きくてよく、第2の値は、第4の値よりも大きくてよい。別の実施形態においては、速度に基づく倍率係数Kvo、Kviを、外側および内側のそれぞれの速度に基づく倍率係数マップに従って、決定することができる。一実施形態による外輪および内輪速度に基づく倍率マップのグラフは、それぞれ図4および図5に示されている。これらの例において、車両20の速度が約0〜30キロメートル毎時(KM/H)の間にあるとき、外輪速度に基づく倍率係数Kvoを約0.6に保つことができ、内輪速度に基づく倍率係数Kviを約0.3に保つことができる。速度が約30から約55キロメートル毎時へと高まるとき、外輪速度に基づく倍率係数Kvoが約0.6から約1,0へと増加することができ、内輪速度に基づく倍率係数Kviが約0.3から約0.7へと増加することができる。速度が約55キロメートル毎時を上回るとき、外輪速度に基づく倍率係数Kvoを約1.0に保つことができ、内輪速度に基づく倍率係数Kviを約0.7に保つことができる。したがって、重み付け後舵角値δrtの計算において、車両20の速度に応じて、外側後舵角δroに約60%〜約100%の間の重みを与えることができ、内側後舵角δriに約30%〜約70%の間の重みを与えることができる。速度に基づく倍率係数マップについて、種々の適切なマップの選択肢のうちの任意のいずれかを用意できることを、理解できるであろう。
The magnification factor Kvo based on the outer wheel speed may be larger than the magnification factor Kvi based on the inner wheel speed, and as a result, the outer rear steering angle can have a greater influence on the weighted rear steering angle value δrt. The magnification factors Kvo, Kvi based on the outer and inner ring speeds can depend, at least in part, on the speed of the vehicle. When the speed of the vehicle increases, the magnification factors Kvo and Kvi based on the respective speeds can be increased. In one embodiment, the scaling factor Kvo based on the outer wheel speed is maintained at a first value when the vehicle speed is below a first threshold speed value, and the vehicle speed is above a second threshold speed value. At a second value. The magnification factor Kvi based on the inner ring speed is maintained at the third value when the vehicle speed falls below the first threshold speed value, and becomes the fourth value when the vehicle speed exceeds the second threshold speed value. Kept. The first value may be greater than the third value, and the second value may be greater than the fourth value. In another embodiment, the speed-based scaling factors Kvo, Kvi can be determined according to a scaling factor map based on the respective outer and inner speeds. Graphs of magnification maps based on outer and inner ring speeds according to one embodiment are shown in FIGS. 4 and 5, respectively. In these examples, when the speed of the
4WSに基づく倍率係数を重み付け後舵角値δrtから決定することができ、4WSに基づく倍率係数は、約0〜約1の間の範囲にあってよい。4WSに基づく倍率係数は、4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68の制御権限に影響を及ぼすことができる。例えば、4WSに基づく倍率係数が約0である場合、4WSコントローラ32は最小の制御権限を有することができ、AWDコントローラ68は最大の制御権限を有することができる。4WSに基づく倍率係数が約1である場合、4WSコントローラ32は最大の制御権限を有することができ、AWDコントローラ68は最小の制御権限を有することができる。一実施形態においては、4WSに基づく倍率係数を、重み付け後舵角マップに従って決定することができる。4WSに基づく倍率係数を、重み付け後舵角値δrtが大きくなるにつれて増やすことができる。一実施形態による重み付け後舵角マップのグラフは、図6に示されている。そのような例において、重み付け後舵角値δrtが小さく、不感帯領域にあるとき、4WSに基づく倍率係数は約0であってよい。ひとたび重み付け後舵角値δrtが不感帯領域を過ぎて増加すると、4WSに基づく倍率係数を、約1の値に達するまで線形に増加させることができる。いくつかの実施形態において、4WSに基づく倍率係数が約1であるときに4WSコントローラ32はすべての制御権限を有することができる一方で、他の実施形態においては、AWDコントローラ68は依然として或る程度の制御権限を有することができることを、理解できるであろう。
A magnification factor based on 4WS may be determined from the weighted steering angle value δrt, and the magnification factor based on 4WS may be in a range between about 0 and about 1. The magnification factor based on 4WS can affect the control authority of the
したがって、車両の速度および後輪24の舵角は、制御権限が4WSコントローラ32とAWDコントローラ68との間にどのように分配されるのかに影響を及ぼす。後舵角および/または車両20の速度が比較的小さい場合には、比較的高いタイヤのグリップおよび駆動トルクの利用可能性が原因で、車両20の横安定性および性能を、トルクの分配によってより良好に制御することができる。したがって、AWDコントローラ68により大きな制御権限をもたらすように、4WSに基づく倍率係数を低い値(例えば、約0)に設定することができる。車両20の後舵角および/または速度が大きくなると、トルクの分配の制御は、横安定性および性能をもたらすうえで後輪24の操舵ほど有効ではなくなる可能性がある。したがって、AWDコントローラ68の制御権限を減らし、4WSコントローラ32の制御権限を増やすために、4WSに基づく倍率係数を大きくすることができる。図6に示されている不感帯領域を、取るに足らない舵角および速度によって4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68の制御権限が左右されることを防止するように選択できることを、理解できるであろう。
Accordingly, the speed of the vehicle and the steering angle of the
ひとたび4WSに基づく倍率係数が決定されると、横加速度に基づく倍率係数を、車両の現在の横加速度から決定することができる。横加速度に基づく倍率係数は、約0〜1の間の範囲であってよく、(例えば、4WSに基づく倍率係数から)すでに決定された4WSに基づく倍率係数からの4WSコントローラ32の制御権限に影響を及ぼすことができる。一実施形態においては、横加速度に基づく倍率係数を、横加速度に基づく倍率係数マップに従って決定することができる。一実施形態による横加速度に基づく倍率係数マップのグラフは図7に示されている。そのような例では、車両20の横加速度が比較的小さい(例えば、タイヤが線形範囲で機能している)場合、横加速度に基づく倍率係数は、約1であってよい。横加速度に基づく倍率係数は、車両20の横加速度が臨界値Xに達するまでは約1のままであってよい。臨界値Xは、車両20の効果的な安定性および性能を提供するために4WSコントローラ32よりもAWDコントローラ68の方が適する場合の車両20の任意の特定の横加速度であってよい。ひとたび横加速度が臨界値Xに達すると、横加速度に基づく倍率係数は、約ゼロへと減少するまで線形または非線形に減少する。このやり方で横加速度に基づく倍率係数を減少させることで、4WSに基づく倍率係数を減らし、結果として4WSコントローラ32の制御権限を減らすことができ、したがってより大きな制御権限をAWDコントローラ68へ提供できる。
Once the 4WS based scaling factor is determined, the lateral acceleration based scaling factor can be determined from the current lateral acceleration of the vehicle. The magnification factor based on lateral acceleration may range from about 0 to 1 and affects the control authority of the
4WSコントローラ32の制御権限も車両20の横加速度によって影響されるよう、4WSに基づく倍率係数に、横加速度に基づく倍率係数を適用することができる。四輪操舵が横安定性および性能の制御に適切である場合の横加速度の値においては、4WSコントローラ32の制御権限を、当初の計算のとおりに維持することができる(例えば、横加速度に基づく倍率係数が約1であってよい)。しかしながら、ひとたび横加速度が増加して、四輪操舵が最も効果的である点(例えば、臨界値X)を超えると、4WSコントローラ32の制御権限を横加速度の増加につれて次第に減少させる(例えば、横加速度に基づく倍率係数を増やす)ことで、したがってAWDコントローラ68に対してより大きな制御権限を許可することができる。
The magnification factor based on the lateral acceleration can be applied to the magnification factor based on 4WS so that the control authority of the
4WSに基づく倍率係数および横加速度に基づく倍率係数を組み合わせることによって4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68の制御権限を決定することで、後舵角、車両の速度、および横加速度に応答して、伝統的な構成よりも効果的に、後輪24の適切な制御を提供できることは理解できるであろう。また、制御権限の決定は、上記に加え、あるいは上記に代えて、例えば後輪タイヤのグリップの余裕の指標、後輪タイヤの飽和レベル(例えば、車両の総加速度に基づく)、および表面の摩擦係数などの種々の車両の動作状態に頼ることができることも、理解できるであろう。
By determining the control authority of the
一実施形態においては、AWDコントローラ68は、改良トルクバイアス比値に従って4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68の制御権限を制御することができる。標準トルクバイアス比値を計算することによって改良トルクバイアス比値を最初に決定することができる。標準トルクバイアス比値は、車両20の二輪操舵特性に従った(例えば、後輪操舵とは無関係な)後輪の間のトルクの分配の制御変数であってよい。いくつかの伝統的な二輪操舵車両においては、標準トルクバイアス比値は、後輪(非操舵輪)間のトルクの分配の制御を担当する制御変数である。しかしながら、本実施形態においては、ひとたび標準トルクバイアス比値が決定されると、4WSに基づく倍率係数および横加速度に基づく倍率係数を標準トルクバイアス比値に適用することによって、改良トルクバイアス比値を決定することができる。次いで、AWDコントローラ68は、効果的な安定性および全体としての車両の性能を容易にするように4WSコントローラ32およびAWDコントローラ68の制御権限を適切に変化させる改良トルクバイアス比値に従って、後輪間でのトルクの分配を制御することができる。例えば、4WSに基づく倍率係数および横加速度に基づく倍率係数が大きくなるとき、AWDコントローラ68は、自身の制御権限を減らし、4WSコントローラ32の制御権限を増やすように、改良トルクバイアス比値に基づいて後輪24の制御を調節することができる。
In one embodiment, the
そのような実施形態においては、4WSコントローラ32は、(例えば、CANバス33を介して)AWDコントローラ68へ後舵角データを送信することができる。AWDコントローラ68は、(例えば、車輪の速度センサ34、36、38、40から)車輪の速度データを取得でき、重み付け後舵角値δrtおよび4WSに基づく倍率係数を計算することができる。更に、AWDコントローラ68は、横加速度データを取得することができ、横加速度に基づく倍率係数を計算することができる。次いで、AWDコントローラ68は、標準トルクバイアス比値を計算でき、標準トルクバイアス比値、4WSに基づく倍率係数、および横加速度に基づく倍率係数から改良トルクバイアス比値を計算でき、それに応じて後輪24を制御することができる。いくつかの実施形態においては、AWDコントローラ68は、急激な状態変化を取り除くために改良トルクバイアス比を計算する前に、低域通過フィルタを介して4WSに基づく倍率係数および横加速度に基づく倍率係数を提供することができる。以上に加え、あるいは以上に代えて、4WSコントローラ32は改良トルクバイアス比値の計算に貢献するように構成できることが理解できるであろう。
In such an embodiment, the
AWDコントローラ68によって実行される制御ルーチンの一実施形態は図8に大まかに示されている。始動時(100)に、AWDコントローラ68は、車両の旋回方向を判断(105)し、内側および外側の後輪の舵角(例えば、検出による後輪舵角)を検出(110)し、車両の速度を検出(115)することができる。次いで、AWDコントローラ68は、車両の速度および外輪速度に基づく倍率係数マップに基づいて、外輪速度に基づく倍率係数Kvoを決定(120)でき、車両の速度および内輪速度に基づく倍率係数マップに基づいて、内輪速度に基づく倍率係数Kviを決定(125)できる。検出された内側および外側後舵角、外輪速度に基づく倍率係数Kvo、および内輪速度に基づく倍率係数Kviに基づいて、重み付け後舵角値δrtを決定(130)することができる。重み付け後舵角値δrtおよび4WSに基づく倍率係数マップに基づいて4WSに基づく倍率係数を決定(135)することができる。横加速度を検出(140)し、そして、検出された横加速度および横加速度に基づく倍率係数マップに基づいて横加速度に基づく倍率係数を決定(145)することができる。4WSに基づく倍率係数および横加速度に基づく倍率係数を組み合わせ(150)、低域通過フィルタ処理(155)することができる。標準トルクバイアス比を決定(160)し、そして、標準トルクバイアス比およびフィルタ処理された4WSに基づく倍率係数と横加速度に基づく倍率係数との組み合わせから改良トルクバイアス比値を決定することができる。次いで、AWDコントローラ68は、改良トルクバイアス比値に従って後輪24を動作させることができる。AWDコントローラ68および/または4WSコントローラ32は、制御ルーチンの特定の工程を、例えば交互または互いに並列など任意の順序で実行できることは理解できるであろう。
One embodiment of a control routine executed by the
実施形態および実施例の以上の説明は、例示および説明を目的として提示されている。それらは、すべてを述べ尽くすものでも、上述した形態への限定を意味するものでもない。多数の変更が、以上の教示に照らして可能である。そのような変更のうちのいくつかは、説明済みであり、他の変更は、当業者であれば理解できるであろう。実施形態を、種々の実施形態の例示として選択して説明した。当然ながら、技術的範囲は、本明細書に記載した実施例または実施形態に限られず、当業者であれば、いくつかある任意の応用および均等な装置にて使用可能である。むしろ、技術的範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。また、特許請求の範囲および/または明細書に記載のあらゆる方法について、その方法がフロー図に関連付けて説明されているか否かにかかわらず、方法の実行において行なわれる各段階の順序(明示されていても、明示されていなくても)は、とくに指定されず、あるいは文脈から必須でない限りは、必ずしも提示のとおりの順序で実行される必要はなく、別の順序で実行されても、あるいは並列に実行されてもよいことを意味している。 The foregoing descriptions of embodiments and examples have been presented for purposes of illustration and description. They are not exhaustive or imply a limitation to the form described above. Many modifications are possible in light of the above teaching. Some of such changes have been described, and other changes will be apparent to those skilled in the art. Embodiments have been selected and described as illustrative examples of various embodiments. Of course, the technical scope is not limited to the examples or embodiments described herein, but can be used by those skilled in the art in any number of applications and equivalent devices. Rather, the technical scope is defined by the appended claims. Also, for every method recited in the claims and / or the specification, the order of the steps performed in the execution of the method, whether or not described in connection with the flowchart (specified) Unless otherwise specified or required by context, they do not necessarily have to be executed in the order presented, they can be executed in another order, or in parallel. Means that it may be executed.
Claims (17)
前記操舵可能な複数の後輪のうちの少なくとも1つについて、後輪舵角を検出するステップと、
前記操舵可能な複数の後輪の操舵を容易にするように構成された第1のコントローラから、前記操舵可能な複数の後輪におけるトルクの分配を容易にするように構成された第2のコントローラに、前記後輪舵角を伝送するステップと、
前記車両の速度を検出するステップと、
前記第2のコントローラにおいて、
前記後輪舵角および前記車両の速度に少なくとも部分的に基づいて、重み付け後舵角値を決定することと、前記重み付け後舵角値に応じて前記操舵可能な複数の後輪を制御することと、を実行するステップと、
前記車両の旋回方向を割り出すステップと、
前記旋回方向に少なくとも部分的に基づいて、内輪および外輪を判断するステップと、
前記車両の速度に少なくとも部分的に基づいて、内輪倍率係数を決定するステップと、
前記車両の速度に少なくとも部分的に基づいて、外輪倍率係数を決定するステップと、
前記重み付け後舵角値に少なくとも部分的に基づいて第1の倍率係数を決定するステップと、
前記第1の倍率係数に少なくとも部分的に更に基づいて、前記第1のコントローラの第1の制御権限を決定するステップと、
前記第1の倍率係数に少なくとも部分的に更に基づいて、前記第2のコントローラの第2の制御権限を決定するステップと、
前記第1の制御権限および前記第2の制御権限に応じて前記操舵可能な複数の後輪を制御するステップと、
を含んでおり、
前記重み付け後舵角値を決定することは、前記内輪倍率係数および前記外輪倍率係数にも少なくとも部分的に基づくことを特徴とする方法。 A method for controlling the distribution of torque to a plurality of steerable rear wheels of a vehicle,
Detecting a rear wheel steering angle for at least one of the plurality of steerable rear wheels;
A second controller configured to facilitate torque distribution in the plurality of steerable rear wheels from a first controller configured to facilitate steering of the plurality of steerable rear wheels; Transmitting the rear wheel steering angle;
Detecting a speed of said vehicle,
In the second controller,
Based at least in part on the speed of the rear wheel steering angle and the vehicle both, determining a weighted rear steering angle value, controls the rear wheel of the plural possible the steering in accordance with said weighted steering angle value And performing the steps,
Determining a turning direction of the vehicle;
Determining an inner ring and an outer ring based at least in part on the turning direction;
Determining an inner ring magnification factor based at least in part on the speed of the vehicle;
Determining an outer ring magnification factor based at least in part on the speed of the vehicle;
Determining a first magnification factor based at least in part on the weighted steering angle value;
Determining a first control authority of the first controller further based at least in part on the first scaling factor;
Determining a second control authority of the second controller further based at least in part on the first scaling factor;
Controlling the plurality of steerable rear wheels according to the first control authority and the second control authority;
Contains
The method of determining the weighted steering angle value is based at least in part on the inner wheel magnification factor and the outer wheel magnification factor .
前記第2のコントローラにおいて、前記第2の車両状態に応じて前記操舵可能な複数の後輪を制御するステップと、
を更に含む請求項1に記載の方法。 Detecting a second vehicle state;
In the second controller, controlling the plurality of steerable rear wheels according to the second vehicle state;
The method of claim 1 further comprising:
前記第2の車両状態に少なくとも部分的に基づいて、第2の倍率係数を計算するステップと、
前記第2の倍率係数に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のコントローラの前記第1の制御権限を決定するステップと、
前記第2の倍率係数に少なくとも部分的に基づいて、前記第2のコントローラの前記第2の制御権限を決定するステップと、
を更に含む請求項1に記載の方法。 Detecting a second vehicle state;
Calculating a second magnification factor based at least in part on the second vehicle condition;
Determining the first control authority of the first controller based at least in part on the second scaling factor;
Determining the second control authority of the second controller based at least in part on the second scaling factor;
Furthermore, the process according to claim 1 comprising a.
前記操舵可能な複数の後輪のうちの少なくとも1つについて、後輪舵角を検出するステップと、
第1の車両状態を検出するステップと、
前記後輪舵角および前記第1の車両状態に少なくとも部分的に基づいて、重み付け後舵角値を決定するステップと、
前記操舵可能な複数の後輪の操舵を容易にするように構成された第1のコントローラの第1の制御権限を、前記重み付け後舵角値に少なくとも部分的に基づいて、決定するステップと、
前記操舵可能な複数の後輪におけるトルクの分配を容易にするように構成された第2のコントローラの第2の制御権限を、前記重み付け後舵角値に少なくとも部分的に基づいて、決定するステップと、
前記重み付け後舵角値の変化に応じて前記第1の制御権限および前記第2の制御権限の各々を変化させるステップと、
前記第1の制御権限および前記第2の制御権限に応じて前記操舵可能な複数の後輪の操舵およびトルクの分配を制御するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 A method for controlling the distribution of torque to a plurality of steerable rear wheels of a vehicle,
Detecting a rear wheel steering angle for at least one of the plurality of steerable rear wheels;
Detecting a first vehicle state;
Determining a weighted steering angle value based at least in part on the rear wheel steering angle and the first vehicle condition;
Determining a first control authority of a first controller configured to facilitate steering of the plurality of steerable rear wheels based at least in part on the weighted steering angle value;
Determining a second control authority of a second controller configured to facilitate torque distribution in the plurality of steerable rear wheels based at least in part on the weighted steering angle value. When,
Changing each of the first control authority and the second control authority in response to a change in the weighted steering angle value;
Controlling steering and torque distribution of the plurality of steerable rear wheels according to the first control authority and the second control authority;
A method comprising the steps of:
前記第2の車両状態に少なくとも部分的に更に基づいて、前記第1の制御権限を決定するステップと、
前記第2の車両状態に少なくとも部分的に更に基づいて、前記第2の制御権限を決定するステップと、
を更に含む請求項7に記載の方法。 Detecting a second vehicle state;
Determining the first control authority further based at least in part on the second vehicle condition;
Determining the second control authority further based at least in part on the second vehicle condition;
The method of claim 7 further comprising:
前記方法は、
前記車両の旋回方向を割り出すステップと、
前記旋回方向に少なくとも部分的に基づいて、内輪および外輪を判断するステップと、
前記車両の速度に少なくとも部分的に基づいて、内輪倍率係数を決定するステップと、
前記車両の速度に少なくとも部分的に基づいて、外輪倍率係数を決定するステップと、
を更に含んでおり、
前記重み付け後舵角値を決定するステップは、前記内輪倍率係数および前記外輪倍率係数に少なくとも部分的に更に基づく請求項8に記載の方法。 Detecting the first vehicle state includes detecting a speed of the vehicle;
The method
Determining a turning direction of the vehicle;
Determining an inner ring and an outer ring based at least in part on the turning direction;
Determining an inner ring magnification factor based at least in part on the speed of the vehicle;
Determining an outer ring magnification factor based at least in part on the speed of the vehicle;
Further including
9. The method of claim 8 , wherein the step of determining the weighted steering angle value is further based at least in part on the inner wheel magnification factor and the outer wheel magnification factor.
前記操舵可能な複数の後輪の操舵を容易にするように構成された第1のコントローラの第1の制御権限を決定するステップと、
前記操舵可能な複数の後輪におけるトルクの分配を容易にするように構成された第2のコントローラの第2の制御権限を決定するステップと、
前記第1の制御権限および前記第2の制御権限の各々を同時かつ互いに反比例するように変化させるステップと、
前記第1の制御権限および前記第2の制御権限に応じて前記操舵可能な複数の後輪の操舵およびトルクの分配を制御するステップと、
前記操舵可能な複数の後輪のうちの少なくとも1つについて、後輪舵角を検出するステップと、
第1の車両状態を検出するステップと、
前記後輪舵角および前記第1の車両状態に少なくとも部分的に基づいて、重み付け後舵角値を決定するステップと、
前記重み付け後舵角値に少なくとも部分的に基づいて、第1の倍率係数を決定するステップと、
前記第1の倍率係数に応じて前記第1の制御権限および前記第2の制御権限を変化させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。 A method for controlling the distribution of torque to a plurality of steerable rear wheels of a vehicle,
Determining a first control authority of a first controller configured to facilitate steering of the plurality of steerable rear wheels;
Determining a second control authority of a second controller configured to facilitate torque distribution in the plurality of steerable rear wheels;
Changing each of the first control authority and the second control authority simultaneously and inversely proportional to each other;
Controlling steering and torque distribution of the plurality of steerable rear wheels according to the first control authority and the second control authority;
Detecting a rear wheel steering angle for at least one of the plurality of steerable rear wheels;
Detecting a first vehicle state;
Determining a weighted steering angle value based at least in part on the rear wheel steering angle and the first vehicle condition;
Determining a first magnification factor based at least in part on the weighted steering angle value;
Changing the first control authority and the second control authority in accordance with the first magnification factor;
A method comprising the steps of:
前記第2の車両状態に少なくとも部分的に基づいて、第2の倍率係数を計算するステップと、
前記第2の倍率係数に応じて前記第1の制御権限および前記第2の制御権限を変化させるステップと、
を更に含む請求項13に記載の方法。 Detecting a second vehicle state;
Calculating a second magnification factor based at least in part on the second vehicle condition;
Changing the first control authority and the second control authority in accordance with the second magnification factor;
14. The method of claim 13 , further comprising:
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/765,768 | 2013-02-13 | ||
US13/765,768 US9008915B2 (en) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | Four-wheel steered vehicle and torque distribution control methods for same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014166844A JP2014166844A (en) | 2014-09-11 |
JP5859038B2 true JP5859038B2 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=51226437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014022799A Expired - Fee Related JP5859038B2 (en) | 2013-02-13 | 2014-02-07 | Torque distribution control method for four-wheel steering vehicle |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9008915B2 (en) |
JP (1) | JP5859038B2 (en) |
CN (1) | CN103978972B (en) |
DE (1) | DE102014202364A1 (en) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2878283C (en) | 2012-07-06 | 2020-07-21 | Mtd Products Inc | Suspension and lock-out systems for a tracked vehicle |
CA2923229C (en) | 2013-09-13 | 2022-08-30 | Mtd Products Inc | Drive sprocket for a tracked vehicle |
US9884662B2 (en) | 2013-09-13 | 2018-02-06 | Mtd Products Inc | Suspension and lock-out systems for a partially tracked vehicle |
US9902441B2 (en) | 2014-08-21 | 2018-02-27 | Mtd Products Inc | Track drive |
EP3246221B1 (en) * | 2015-01-13 | 2019-12-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Control system, control method and recording medium for a driving device |
EP3303102B1 (en) | 2015-05-29 | 2023-08-23 | MTD products Inc | Utility vehicle |
DE102015113080B4 (en) * | 2015-08-07 | 2018-02-22 | Gkn Automotive Ltd. | Method for operating a drive train of a vehicle with a clutch unit for distributing torque and vehicle |
KR102440674B1 (en) * | 2016-12-09 | 2022-09-05 | 현대자동차주식회사 | Control system and method for distributing drive torque between front and rear wheels of four-wheel drive vehicle |
US11511818B2 (en) | 2017-09-05 | 2022-11-29 | Mtd Products Inc | Track drive |
WO2019071061A1 (en) | 2017-10-06 | 2019-04-11 | Mtd Products Inc | High-efficiency lawn maintenance tool and high-efficiency cutting blade |
US20190118858A1 (en) * | 2017-10-24 | 2019-04-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Adaptive wheel base rear steering control |
CN117565968A (en) * | 2018-06-01 | 2024-02-20 | 捷豹路虎有限公司 | Apparatus, system and method for controlling steering of vehicle and vehicle |
GB2574394B (en) * | 2018-06-01 | 2021-05-12 | Jaguar Land Rover Ltd | An apparatus and a method for controlling steering of rear wheels of a vehicle |
CN112888608B (en) * | 2018-10-22 | 2024-04-26 | 沃尔沃卡车集团 | Method for causing a vehicle to follow a desired curvature path |
US11623686B1 (en) * | 2019-12-10 | 2023-04-11 | Zoox, Inc. | Determining bias of vehicle axles |
KR20210080659A (en) * | 2019-12-20 | 2021-07-01 | 현대자동차주식회사 | Control apparatus and method of rear wheel steer |
CN115257919B (en) * | 2021-04-29 | 2024-06-14 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | Pure electric four-wheel drive steering optimal control method |
CN113335011A (en) * | 2021-07-21 | 2021-09-03 | 中国第一汽车股份有限公司 | Control method for vehicle getting rid of poverty, vehicle and storage medium |
WO2023200423A2 (en) * | 2022-04-13 | 2023-10-19 | Bmc Otomoti̇v Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ | Active rear steering control system |
GB2618548A (en) * | 2022-05-09 | 2023-11-15 | Jaguar Land Rover Ltd | Vehicle controller and control method |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2245873B (en) * | 1990-04-18 | 1994-03-16 | Nissan Motor | Control system for optimizing operation of vehicle performance/safety enhancing systems |
JP3079538B2 (en) * | 1990-04-18 | 2000-08-21 | 日産自動車株式会社 | Comprehensive control system for auxiliary steering angle and braking / driving force |
JP2751728B2 (en) * | 1992-03-20 | 1998-05-18 | 三菱自動車工業株式会社 | Vehicle with rear-wheel steering system linked to driving force distribution |
JP2921311B2 (en) * | 1992-12-17 | 1999-07-19 | 三菱自動車工業株式会社 | Cooperative control method between driving force movement and four-wheel steering |
JP3357114B2 (en) * | 1993-03-16 | 2002-12-16 | マツダ株式会社 | Vehicle control device |
US5742918A (en) | 1996-04-26 | 1998-04-21 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for dynamically compensating a lateral acceleration of a motor vehicle |
US5878357A (en) | 1996-09-03 | 1999-03-02 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for vehicle yaw rate estimation |
JP3690311B2 (en) | 2001-06-14 | 2005-08-31 | 日産自動車株式会社 | Vehicle front and rear wheel steering angle control device |
US6560524B2 (en) | 2001-09-26 | 2003-05-06 | General Motors Corporation | Integration of rear wheel steering with vehicle stability enhancement system |
US6654674B2 (en) | 2001-11-21 | 2003-11-25 | Ford Global Technologies, Llc | Enhanced system for yaw stability control system to include roll stability control function |
US6553293B1 (en) | 2002-01-03 | 2003-04-22 | Delphi Technologies, Inc. | Rear steering control for vehicles with front and rear steering |
JP2004148910A (en) | 2002-10-29 | 2004-05-27 | Honda Motor Co Ltd | Detection device for lowering of air pressure and correction method of sensor performed using the detection device |
US7316288B1 (en) | 2003-01-27 | 2008-01-08 | Polaris Industries Inc. | All terrain vehicle with multiple steering modes |
JP2005112008A (en) | 2003-10-02 | 2005-04-28 | Toyoda Mach Works Ltd | Vehicular integrated control device |
US6929086B1 (en) | 2004-02-18 | 2005-08-16 | Visteon Global Technologies, Inc. | Motor vehicle steering system |
JP4661138B2 (en) * | 2004-09-06 | 2011-03-30 | 日産自動車株式会社 | Electric vehicle |
US7085641B2 (en) | 2004-11-01 | 2006-08-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Ackerman angle correction in a steering system for a low speed turn |
US7455142B2 (en) | 2005-12-05 | 2008-11-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Scaling of side-to-side torque bias to improve cornering in a programmable four wheel drive system |
JP5261962B2 (en) | 2007-04-06 | 2013-08-14 | 日産自動車株式会社 | Turning behavior control device, automobile, and turning behavior control method |
DE102008026652B4 (en) | 2007-06-04 | 2020-08-27 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Steering device for setting a wheel lock angle |
JP5189084B2 (en) * | 2008-03-11 | 2013-04-24 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle behavior stabilization control device |
JP2010188929A (en) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle control device |
KR101734277B1 (en) | 2011-10-31 | 2017-05-25 | 현대자동차 주식회사 | Method for controlling vehicle using in wheel system |
-
2013
- 2013-02-13 US US13/765,768 patent/US9008915B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-02-07 JP JP2014022799A patent/JP5859038B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-02-10 DE DE102014202364.5A patent/DE102014202364A1/en not_active Withdrawn
- 2014-02-13 CN CN201410155707.XA patent/CN103978972B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014202364A1 (en) | 2014-08-14 |
CN103978972A (en) | 2014-08-13 |
JP2014166844A (en) | 2014-09-11 |
CN103978972B (en) | 2018-04-06 |
US20140229071A1 (en) | 2014-08-14 |
US9008915B2 (en) | 2015-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5859038B2 (en) | Torque distribution control method for four-wheel steering vehicle | |
JP5830554B2 (en) | Control method for four-wheel steering vehicle | |
US8788147B2 (en) | Method for determining a toothed rack force for a steering device in a vehicle | |
JP2017186009A (en) | Steering and control systems for three-wheeled vehicle | |
US8594888B2 (en) | Steering control apparatus | |
SE533094C2 (en) | Torque vectoring device and means for its control | |
JP2016182959A (en) | Motion control system of vehicle | |
CN109895845A (en) | The method of the all-wheel control system and operation all-wheel control system of motor vehicles | |
CN115339507A (en) | Steering control system | |
JP2009531232A (en) | Understeer / oversteer correction for all-wheel drive vehicles | |
JP5012604B2 (en) | Vehicle control device | |
JP6267440B2 (en) | Vehicle control device | |
JP4863880B2 (en) | Method and system for controlling steering angle of steerable rear wheel and corresponding vehicle | |
JP3441572B2 (en) | Vehicle tire / road surface friction state estimation device | |
JP6318795B2 (en) | Vehicle turning control device and vehicle turning control method | |
JP2006096230A (en) | Vehicular motion control device and vehicular motion control method | |
JP6900877B2 (en) | Steering by wire system | |
JP6020097B2 (en) | Vehicle travel control device | |
JP4331953B2 (en) | Vehicle steering control device | |
JPH072130A (en) | Method for controlling rear wheel steering device | |
WO2023210533A1 (en) | Vehicle control device | |
JPS6234584B2 (en) | ||
JPH0811493B2 (en) | Driving force control device for four-wheel drive vehicle | |
JP4300923B2 (en) | Vehicle steering control device | |
CN114572301A (en) | Dynamic vehicle model-based assistance without torque sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150331 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150522 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151208 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5859038 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |